JP6531544B2

JP6531544B2 - アンテナ装置

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Publication number: JP6531544B2
Application number: JP2015148145A
Authority: JP
Inventors: 洋平古賀; 洋行江川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: EP3125364A1; US9812769B2; US20170033453A1; JP2017028636A; EP3125364B1

Description

本発明は、アンテナ装置に関する。

従来より、外部回路に連結する給電ピンおよび前記給電ピンに一端が連結された所定の長さの給電ラインとで成る給電部と、前記給電部と所定の間隔ほど離隔された空間上に形成され、前記給電部の一部に連結され前記給電部から供給される電流を誘起する放射パッチとを備えるマルチバンド内蔵アンテナがある。前記放射パッチに一端が連結され他端は接地された短絡部をさらに備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３１８６４０号公報

ところで、従来のマルチバンド内蔵アンテナは、給電ラインと放射パッチがマルチバンド内蔵アンテナのほぼ全面に配置されているため、より多くのバンドに対応することは困難である。

例えば、タブレット型コンピュータ、スマートフォン端末機、又は携帯電話端末機等の携帯型の電子機器に用いられるアンテナ装置は、配置スペースが限られている等の理由から、放射素子の配置に制約があり、通信可能なバンド数を増やすのは容易ではない。

そこで、マルチバンド化に適したアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態のアンテナ装置は、端辺を有する第１グランドプレーンと、前記端辺に沿って配設され、第１端と第２端とを備える第１辺と、前記第１辺の前記第１端及び前記第２端からそれぞれ平面視で前記端辺から離間する方向に伸延する第２辺及び第３辺と、前記第２辺及び前記第３辺を繋ぐ第４辺と、前記第４辺側で前記第３辺よりも前記第２辺側の第５辺までの矩形領域が切り欠かれる切り欠き部とを有する、第２グランドプレーンであって、前記第１辺の前記第２端が前記第１グランドプレーンに接続されることにより、平面視で、前記第１グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、第２グランドプレーンと、前記第１端の近傍で前記第２グランドプレーンに接続される接地端から前記第２グランドプレーンに対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記第３辺に沿って平面視で前記第１グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、前記第２端から前記第３辺に沿って前記矩形領域内を伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記矩形領域内を前記第４辺に沿って前記第２辺に向かって伸延する第２無給電線路とを有する無給電素子とを含み、前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記第２グランドプレーンで前記給電点に対応するグランド電位点から前記無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第２通信周波数よりも高い第３通信周波数における四半波長に設定される。

マルチバンド化に適したアンテナ装置を提供することができる。

実施の形態１のアンテナ装置１００を含む電子機器の内部構成を示す図である。アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。実施の形態２のアンテナ装置２００を含む電子機器の内部構成を示す図である。アンテナ装置２００の各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００の各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００の各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００の各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。アンテナ装置２００のＳ１１パラメータの周波数特性と、実施の形態１のアンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性とを比較して示す図である。アンテナ装置２００のトータル効率の周波数特性を示す図である。放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。ファントム１を利用したシミュレーションモデルを示す図である。ファントム１を利用したシミュレーション結果を示す図である。実施の形態２の第１変形例によるアンテナ装置２００Ａを示す図である。実施の形態２のアンテナ装置２００と、第１変形例のアンテナ装置２００ＡのＳ１１パラメータを示す図である。実施の形態２の第２変形例によるアンテナ装置２００Ｂを示す図である。アンテナ装置２００Ｂの各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００Ｂの各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００Ｂの各部の寸法を示す図である。アンテナ装置２００Ｂの各部の寸法を示す図である。放射素子２１０Ｂ、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０Ｂ、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０Ｂ、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。放射素子２１０Ｂ、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。

以下、本発明のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１のアンテナ装置１００を含む電子機器の内部構成を示す図である。

アンテナ装置１００は、グランドプレーン２０、グランドプレーン３０、放射素子１１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０を含む。なお、以下では、直交座標系であるＸＹＺ座標系を用いて説明する。

アンテナ装置１００は、一例として、タブレット型コンピュータ又はスマートフォン端末機等の携帯型の電子機器の筐体の内部に含まれる金属板１０に取り付けられている。

金属板１０は、グランドプレーン２０及び３０よりも厚い金属板であり、接地電位に保持される。金属板１０は、例えば、電子機器のディスプレイパネルの表示面とは反対側に設けられる板金である。この場合、金属板１０は、ディスプレイパネルを補強するために設けられている。

金属板１０には、電子機器の機能を実現するために必要なＣＰＵ(Central Processing Unit)チップ、メモリ、又はその他の電子部品が接続されていてもよい。なお、金属板１０は、このようなものに限られず、上述したような電子機器に含まれている金属板であればよい。電子機器は、ディスプレイパネルを含まなくてもよい。

グランドプレーン２０は、金属板１０のＸ軸に平行な辺Ｌ１に接続される金属層であり、接地電位に保持される。グランドプレーン２０は、頂点２１、２２、２３、２４を有する矩形状の金属層である。

頂点２１と頂点２４を結ぶ辺Ｌ１と、頂点２２と頂点２３を結ぶ辺Ｌ２とは、ともにＸ軸に平行である。頂点２１と頂点２２を結ぶ辺と、頂点２４と頂点２３を結ぶ辺とは、ともにＹ軸に平行である。辺Ｌ２は、辺Ｌ１の対辺であり、グランドプレーン２０の端辺である。また、グランドプレーン２０は、頂点２３からＹ軸正方向側に突出し、グランドプレーン３０の頂点３４に接続される接続部２３Ａを有する。

グランドプレーン２０は、第１グランドプレーンの一例であり、アンテナ装置１００のグランドプレーンとして機能する。グランドプレーン２０は、例えば、携帯型の電子機器の筐体の内側の面に形成されるめっき層である。めっき層は、例えば、銅めっき又はその他の金属製のめっきで作製することができる。

グランドプレーン３０は、第２グランドプレーンの一例であり、アンテナ装置１００のグランドプレーンとして機能する。グランドプレーン３０は、頂点３１、３２、３３、３４を有する矩形状の金属層であり、Ｘ軸正方向側に無給電素子１３０が形成されている。無給電素子１３０は、頂点３３を含み、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に広がる矩形状の領域の内部に形成されている。

このため、グランドプレーン３０は、頂点３１、３２、３５、３６を有する矩形状の金属層の頂点３６から、頂点３４に向かって伸延する線路３７を追加したような形状を有する。

グランドプレーン３０は、頂点３１、３２、３３、３４を有する矩形状の金属層のうちの上述の矩形領域内をパターニングして切り欠いて無給電素子１３０を形成したものであるため、以下では、説明の便宜上、頂点３２と頂点３３とを結ぶ辺と、頂点３３と頂点３４とを結ぶ辺とが存在するものとして説明する。

頂点３１と頂点３４を結ぶ辺と、頂点３２と頂点３３を結ぶ辺とは、ともにＸ軸に平行である。頂点３１と頂点３２を結ぶ辺と、頂点３４と頂点３３を結ぶ辺とは、ともにＹ軸に平行である。頂点３１と頂点３４を結ぶ辺は、辺Ｌ２に平行である。

グランドプレーン３０の頂点３４は、グランドプレーン２０の接続部２３Ａに接続されている。また、頂点３１は、頂点２２とは離間している。このため、グランドプレーン３０とグランドプレーン２０との間には、スリット４０が形成される。

このようなグランドプレーン３０は、ＸＹ平面視で放射素子１１０及び放射素子１２０と略重複しており、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate：比吸収率）対策用に設けられている。

従って、アンテナ装置１００を電子機器に組み込む場合には、グランドプレーン３０が人体側になるようにすればよい。

なお、グランドプレーン３０は、例えば、絶縁体製の基板の表面に貼り付けられる金属箔によって実現される。金属箔は、例えば、銅箔又はその他の金属製であればよい。なお、グランドプレーン３０とグランドプレーン２０とを一体的に一つの金属箔から作製してもよいし、グランドプレーン３０をグランドプレーン２０と同様にめっき層で作製してもよい。

スリット４０は、端部４１と端部４２とを有し、グランドプレーン２０とグランドプレーン３０との間で、Ｘ軸方向に延在している。端部４１は、開放端であり、端部４２は接続部２３Ａによって閉じられている。なお、スリット４０の端部４１と端部４２との間の長さについては後述する。

次に、放射素子１１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０について説明する。放射素子１１０及び放射素子１２０は、グランドプレーン３０のＺ軸正方向側に配設される誘電体、基板、又は筐体の表面に形成されるが、ここでは誘電体、基板、又は筐体の図示を省略する。例えば、アンテナ装置１００がタブレット型コンピュータ又はスマートフォン端末機等の携帯型の電子機器に含まれる場合は、放射素子１１０及び放射素子１２０は、グランドプレーン３０のＺ軸正方向側に配設される誘電体、電子機器に含まれる基板、又は、電子機器の筐体の表面に形成される。

放射素子１１０は、アンテナ装置１００の３つの通信周波数のうちの最も低い通信周波数ｆ１の通信を実現するために設けられている。通信周波数ｆ１の設計値は、一例として、０．９ＧＨｚである。放射素子１１０は、接地端１１１、折り曲げ部１１２、１１３、及び端部１１４を有する。放射素子１１０の端部１１４には、給電点１１５が設けられている。

接地端１１１は、グランドプレーン３０の頂点３１に接続されている。接地端１１１は、接地端の一例である。放射素子１１０は、接地端１１１からＺ軸正方向に起立して伸延し、折り曲げ部１１２でＹ軸正方向に折れ曲がり、折り曲げ部１１３でＸ軸正方向側に折れ曲がり、端部１１４まで伸延している。端部１１４には放射素子１２０の端部１２１が接続されている。放射素子１１０は、放射素子１２０と一体的に形成される。

なお、端部１１４は、放射素子１１０及び１２０として一体的に形成される素子のうち、放射素子１１０として機能する部分のＸ軸正方向側の端部であり、物理的な構造における端部ではない。

ここで、接地端１１１と、折り曲げ部１１２との間の線路は、第１線路の一例である。折り曲げ部１１３と端部１１４との間の線路は、第２線路の一例である。

接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路は、ＸＺ平面に平行な薄板状の線路である。折り曲げ部１１２と折り曲げ部１１３との間は、接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路をＸＺ平面に平行な薄板状の線路をＸＹ平面に平行な薄板状の線路に折り曲げている区間である。折り曲げ部１１３と端部１１４との間の線路は、ＸＹ平面に平行な薄板状の線路である。

なお、折り曲げ部１１２と折り曲げ部１１３との間のＸＹ平面に平行な区間が、Ｙ軸正方向にさらに長く設けられていてもよい。

給電点１１５は、端部１１４と、放射素子１２０の端部１２１との境界に位置する。このため、端部１１４は、給電点である。給電点１１５には、図示しないマイクロストリップライン又は同軸ケーブル等を用いて給電が行われる。

また、グランドプレーン３０の給電点１１５のＺ軸負方向側における点は、グランド電位点３８になる。グランド電位点３８は、給電点１１５の真下に位置し、例えば、給電点１１５に同軸ケーブルの芯線が接続される場合には、グランド電位点３８に同軸ケーブルのシールド線が接続される。グランド電位点３８は、基準電位となる点である。

なお、通信周波数ｆ１の通信は、放射素子１１０が単独で行うのではなく、放射素子１１０と、スリット４０に沿ったグランドプレーン２０及び３０とが協働して実現される。この点については後述する。

放射素子１２０は、端部１２１、折り曲げ部１２２、１２３、及び開放端１２４を有する。放射素子１２０は、アンテナ装置１００が含む３つの通信周波数のうち、最も高い通信周波数ｆ３の通信と、２番目に高い通信周波数ｆ２の通信とを実現するために設けられている。放射素子１２０は、第２放射素子の一例である。通信周波数ｆ２の設計値は、一例として、１．５ＧＨｚである。通信周波数ｆ３の設計値は、一例として、２．２ＧＨｚである。放射素子１２０のグランドプレーン３０に対する高さは、放射素子１１０のグランドプレーン３０に対する高さと等しい、
放射素子１２０は、端部１２１からＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１２２でＸ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１２３でＹ軸負方向に折れ曲がり、開放端１２４まで伸延している。放射素子１２０は、このようなコの字型の形状を有する。

端部１２１は、放射素子１１０の端部１１４に接続されている。端部１２１と端部１１４との境界には、給電点１１５が設けられている。すなわち、端部１２１は給電点である。

放射素子１２０は、放射素子１１０と一体的に形成されているため、端部１２１は、放射素子１１０及び１２０として一体的に形成される素子のうち、放射素子１２０として機能する部分のＸ軸負方向側の端部であり、物理的な構造における端部ではない。

放射素子１２０の端部１２１（給電点１１５）から折り曲げ部１２２及び１２３を経た開放端１２４までの長さは、通信周波数ｆ３の波長λ_３の１／４に設定されている。このため、放射素子１２０は、モノポールアンテナとして機能する。

なお、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路は、第３線路の一例である。折り曲げ部１２２と折り曲げ部１２３との間の線路は、第４線路の一例である。折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路は、第５線路の一例である。また、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路は、第４線路が延長された区間の線路として捉えてもよい。

ここで、放射素子１２０が折り曲げ部１２３から開放端１２４の区間を有していなくても、端部１２１からλ_３／４の長さが確保できる場合には、放射素子１２０は折り曲げ部１２３から開放端１２４の区間を含まなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１２３が開放端であってよい。

無給電素子１３０は、グランドプレーン３０の頂点３３を含む矩形領域内の部分をパターニングして形成されている。矩形領域は、頂点３３、３４、３５、３６によって構築される。ここで、無給電とは、給電点を有しないことをいう。

無給電素子１３０は、端部１３１、折り曲げ部１３２、１３３、及び開放端１３４を有する。端部１３１はグランドプレーン３０の頂点３４と同じ位置にあり、折り曲げ部１３２はグランドプレーン３０の頂点３３と同じ位置にある。

無給電素子１３０は、このようなコの字型の形状を有する。折り曲げ部１３３と開放端１３４の間の区間は、端部１３１と折り曲げ部１３２との間の区間、及び、折り曲げ部１３２と１３３の間の区間よりも、線幅が広くなっている。なお、折り曲げ部１３３と開放端１３４の間の区間の線幅を広くしているのは、帯域を拡大するためである。

無給電素子１３０は、アンテナ装置１００が含む３つの通信周波数のうちの２番目に高い通信周波数ｆ２の通信を実現するために設けられている。無給電素子１３０は、放射素子１２０と協働して、通信周波数ｆ２の通信を実現する。

無給電素子１３０は、端部１３１からＹ軸正方向に伸延し、折り曲げ部１３２でＸ軸負方向に折れ曲がり、折り曲げ部１３３でＹ軸負方向に折れ曲がり、開放端１３４まで伸延している。

給電点１１５及びグランド電位点３８を介しての無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０の長さは、通信周波数ｆ２の波長λ_２の１／２に設定されている。このため、無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０は、ダイポールアンテナとして機能する。無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０によるダイポールアンテナは、長さλ_２／２の中心に対して、給電点１１５及びグランド電位点３８の位置がオフセットされている。

折り曲げ部１３３のＸ軸負方向側の端部１３３Ａの位置は、グランドプレーン３０の頂点３５の近傍であり、頂点３２と頂点３３とを結ぶ辺上である。また、開放端１３４のＸ軸負方向側の端部１３４Ａの位置は、頂点３６の近傍である。

ここで、端部１３１と折り曲げ部１３２との間の線路は、第１無給電線路の一例である。折り曲げ部１３２と折り曲げ部１３３との間の線路は、第２無給電線路の一例である。折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路は、第３無給電線路の一例である。また、折り曲げ部１３３と開放端１３４との間の線路は、第２無給電線路が延長された区間の線路として捉えてもよい。

なお、無給電素子１３０が折り曲げ部１３３から開放端１３４までの区間を有していなくても、無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０が長さλ_２／２のダイポールアンテナを実現できる場合は、無給電素子１３０は、折り曲げ部１３３から開放端１３４までの区間を含まなくてもよい。この場合には、折り曲げ部１３３が開放端であってよい。

無給電素子１３０は、平面視で、放射素子１２０に沿ったコの字型の形状を有する。これは、無給電素子１３０を放射素子１２０に電磁界結合させて、放射素子１２０を介して給電を受けるようにするためである。

このため、端部１３１と折り曲げ部１３２の間の線路は、平面視で、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路に沿って配置されている。折り曲げ部１３２と１３３の間の線路は、折り曲げ部１２２と折り曲げ部１２３との間の線路に沿って配置されている。また、折り曲げ部１３３と開放端１３４の間の線路は、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路に沿って配置されている。

以上のようなアンテナ装置１００において、通信周波数ｆ１の通信を実現するために、給電点１１５から、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３４、及び接続部２３Ａを経て、グランドプレーン２０の頂点２３から辺Ｌ２に沿って頂点２２に至るまでの長さは、通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定されている。

より具体的には、給電点１１５と接地端１１１との間では、折り曲げ部１１３と１１２を経る。接地端１１１と接続部２３Ａの間では、スリット４０の脇のグランドプレーン３０の頂点３１と頂点３４の間を経る。接続部２３Ａと頂点２２の間では、スリット４０の脇のグランドプレーン２０の頂点２３から辺Ｌ２に沿って頂点２２に至る。このような給電点１１５と頂点２２との間の経路の長さが通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定されている。

電磁界シミュレーションを行ったところ、このような電流経路で、通信周波数ｆ１の共振が生じることが分かった。すなわち、アンテナ装置１００では、通信周波数ｆ１の通信は、放射素子１１０と、スリット４０に沿ったグランドプレーン２０及び３０とが協働して実現される。

従って、実施の形態１のアンテナ装置１００では、給電点１１５から、接地端１１１、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至るまでの長さを通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定する。

図２は、アンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。Ｓ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置１００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。電磁界シミュレーションは、給電点１１５とグランドプレーン３０の間に整合回路を設けずに行った。

ここでは、一例として、Ｓ１１パラメータの値の評価基準を−５ｄＢとし、−５ｄＢ以下の帯域がアンテナ装置１００の通信可能な領域であるものとして評価を行う。

図２に示すように、約０．８５ＧＨｚ〜約１．０５ＧＨｚ（ｆ１）、約１．５５ＧＨｚ〜約１．７ＧＨｚ（ｆ２）、約２．０ＧＨｚ〜約２．２ＧＨｚ（ｆ３）の３つの帯域で、−５ｄＢ以下の値が得られた。なお、図２には、比較用のアンテナ装置として、放射素子１２０と無給電素子１３０とを含まないアンテナ装置のＳ１１パラメータの値を示す。

アンテナ装置１００は、比較用のアンテナ装置に放射素子１２０と無給電素子１３０とを追加した構成にすることにより、３つの通信周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３でＳ１１パラメータの値が改善することが分かった。

従って、これらの帯域の通信周波数（共振周波数）ｆ１、ｆ２、ｆ３で通信を行えることが確認できた。

以上より、実施の形態１によれば、サイズを拡大することなく、ＳＡＲ対策用のグランドプレーン３０を含み、３つの通信帯域（３バンド）において通信可能なアンテナ装置１００を提供できる。

以上より、実施の形態１によれば、マルチバンド化に適したアンテナ装置１００を提供することができる。

なお、以上では、グランドプレーン２０と３０のＸ軸方向の長さが等しく、かつ、両端の位置が一致している形態について説明した。しかしながら、このような形態に限られず、グランドプレーン３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランドプレーン３０のＸ軸負方向側の端部がグランドプレーン２０のＸ軸負方向側の端部よりもＸ軸負方向側に位置していてもよい。また、グランドプレーン３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランドプレーン３０のＸ軸正方向側の端部がグランドプレーン２０のＸ軸正方向側の端部よりもＸ軸正方向側に位置していてもよい。また、グランドプレーン３０の方がグランドプレーン２０よりもＸ軸方向の長さが長く、かつ、グランドプレーン３０のＸ軸方向の両端がグランドプレーン２０のＸ軸方向の両端よりも外側に位置していてもよい。

＜実施の形態２＞
図３は、実施の形態２のアンテナ装置２００を含む電子機器の内部構成を示す図である。

アンテナ装置２００は、グランドプレーン２０、グランドプレーン３０、放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０を含む。

実施の形態２のアンテナ装置２００は、実施の形態１のアンテナ装置１００の放射素子１１０を放射素子２１０に置き換えて、４つの通信周波数で通信可能にしたものである。このため、以下では、実施の形態１のアンテナ装置１００との相違点を中心に説明し、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。なお、以下では、実施の形態１と同様に直交座標系であるＸＹＺ座標系を用いて説明する。

放射素子２１０は、アンテナ装置２００の３つの通信周波数のうちの最も低い通信周波数ｆ１の通信を実現するために設けられている。放射素子２１０は、接地端１１１、折り曲げ部１１２、分岐部２１３、端部１１４、折り曲げ部２１６、２１７、分岐部２１８を有する。放射素子２１０は、分岐部２１３、折り曲げ部２１６、２１７、及び分岐部２１８を接続する線路によって囲まれるスロット２１９を有する。また、放射素子２１０には、給電点１１５が設けられる。

接地端１１１、折り曲げ部１１２、端部１１４、給電点１１５は、実施の形態１の放射素子１１０の接地端１１１、折り曲げ部１１２、端部１１４、給電点１１５と同様である。

放射素子２１０は、接地端１１１からＺ軸正方向に起立して伸延し、折り曲げ部１１２でＹ軸正方向に折れ曲がり、分岐部２１３でＸ軸正方向と、Ｙ軸正方向とに分岐している。分岐部２１３からは、Ｘ軸正方向に端部１１４まで伸延している。端部１１４には放射素子１２０の端部１２１が接続されている。放射素子２１０は、放射素子１２０と一体的に形成される。

なお、端部１１４は、放射素子２１０及び１２０として一体的に形成される素子のうち、放射素子２１０として機能する部分のＸ軸正方向側の端部であり、物理的な構造における端部ではない。

また、分岐部２１３からは、Ｙ軸正方向に伸延して折り曲げ部２１６でＸ軸正方向に折れ曲がり、Ｘ軸正方向に伸延し、折り曲げ部２１７でＹ軸負方向に折れ曲がり、分岐部２１８まで伸延している。端部１１４からＸ軸負方向を見ると、放射素子２１０は、分岐部２１８でＸ軸負方向と、Ｙ軸正方向とに分岐している。分岐部２１８は、端部１１４の近傍に位置している。

ここで、接地端１１１と、折り曲げ部１１２との間の線路は、第１線路の一例である。分岐部２１３と端部１１４との間の線路は、第２線路の一例である。第２線路は、分岐部２１３からＸ軸正方向に伸延する線路と、分岐部２１３から折り曲げ部２１６、２１７、及び分岐部２１８を経る線路との２つの線路に分岐しており、第２線路の中央に、Ｘ軸方向に伸延するスロット２１９が形成されている。

接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路は、ＸＺ平面に平行な薄板状の線路である。折り曲げ部１１２と分岐部２１３との間の線路は、ＸＹ平面に平行な薄板状の線路である。分岐部２１３と端部１１４との間の線路は、ＸＹ平面に平行な薄板状の線路である。

なお、折り曲げ部１１２と分岐部２１３との間のＸＹ平面に平行な区間が、Ｙ軸正方向にさらに長く設けられていてもよい。

給電点１１５は、端部１１４と、放射素子１２０の端部１２１との境界に位置する。

なお、通信周波数ｆ１の通信は、放射素子２１０が単独で行うのではなく、放射素子２１０と、スリット４０に沿ったグランドプレーン２０及び３０とが協働して実現される。この点については後述する。

アンテナ装置２００では、通信周波数ｆ１〜ｆ３は、実施の形態１のアンテナ装置１００と同様に、以下の経路で実現される。

通信周波数ｆ１の通信を実現するために、給電点１１５から、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３４、及び接続部２３Ａを経て、グランドプレーン２０の頂点２３から辺Ｌ２に沿って頂点２２に至るまでの長さは、通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定されている。

給電点１１５及びグランド電位点３８を介しての無給電素子１３０と放射素子１２０との長さは、通信周波数ｆ２の波長λ_２の１／２に設定されている。このため、無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０は、ダイポールアンテナとして機能する。無給電素子１３０、線路３７、及び放射素子１２０によるダイポールアンテナは、長さλ_２／２の中心と、給電点１１５及びグランド電位点３８の位置とがずれている。

放射素子１２０の端部１２１（給電点１１５）から折り曲げ部１２２及び１２３を経た開放端１２４までの長さは、通信周波数ｆ３の波長λ_３の１／４に設定されている。放射素子１２０は、モノポールアンテナとして機能する。

また、４つ目の通信周波数ｆ４は、放射素子１２０の開放端１２４から、放射素子１２０、放射素子２１０、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３１を経て、頂点３１に至るまでの経路によって実現される。

より具体的には、通信周波数ｆ４の経路は、放射素子１２０の開放端１２４から端部１２１を経て、放射素子２１０の端部１１４から分岐部２１８、折り曲げ部２１７及び２１６、分岐部２１３、折り曲げ部１１２、及び接地端１１１を経て、さらにグランドプレーン３０の頂点３１を経て、頂点３４に至る経路である。

この経路の長さは、通信周波数ｆ４の波長λ_４の５／４に設定されている。すなわち、放射素子１２０の開放端１２４から、放射素子１２０、放射素子２１０、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３１を経て、頂点３４に至るまでの区間には、５／４λ_４アンテナが構築されている。５／４λ_４アンテナは、通信周波数ｆ４の５倍高調波で通信可能なアンテナである。

通信周波数ｆ４は、通信周波数ｆ３よりも高い周波数である。通信周波数ｆ４の設計値は、一例として、２．５ＧＨｚである。

分岐部２１８と分岐部２１３の間では、分岐部２１８からＸ軸負方向に分岐部２１３に直接至る経路ではなく、分岐部２１８から折り曲げ部２１７及び２１６を経て分岐部２１３に至る経路である。分岐部２１８から折り曲げ部２１７及び２１６を経て分岐部２１３に至る経路の方が迂回しているため、放射素子２１０の小型化を図ることができる。

なお、スロット２１９は、スロットアンテナとしては機能させていない。分岐部２１３と分岐部２１８との間にスロット２１９を設けない場合でも、同様の通信周波数ｆ４が得られることが確認できている。放射素子２１０は、実施の形態１の放射素子１１０に比べて通信周波数ｆ４の５倍高調波の電流を増やすことができる。また、スロット２１９は、Ｘ軸方向において、複数設けられていてもよい。換言すれば、スロット２１９は、Ｘ軸方向において、複数個に分断されていてもよい。

図４乃至図７は、アンテナ装置２００の各部の寸法を示す図である。ここで示す寸法は、通信周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４を、０．９ＧＨｚ（ｆ１）、１．５ＧＨｚ（ｆ２）、２．２ＧＨｚ（ｆ３）、２．５ＧＨｚ（ｆ４）とした場合の一例としての寸法である。

なお、図４乃至図７では図１に示すＸＹＺ座標と同じＸＹＺ座標を用いて説明する。また、図４乃至図７では、見易さの観点から、すべての符号を示さずに、主な符号のみを示す。

図４に示すように、金属板１０は、Ｘ軸方向の長さが２００ｍｍ、Ｙ軸方向の長さが１５０ｍｍである。また、図４に示すように、金属板１０のＺ軸方向の長さ（厚さ）は５ｍｍである。金属板１０は、図４に示すように、ＸＹ平面視で矩形状の板金である。

アンテナ装置２００は、金属板１０のＸ軸正方向側で、かつ、Ｙ軸正方向側の角部に設けられている。

図５に示すように、グランドプレーン２０及び３０のＸ軸方向の長さは６０ｍｍである。また、頂点２１と頂点２２との間の長さは４．０ｍｍ、接続部２３Ａと頂点２４との間の長さは５．０ｍｍである。

また、頂点３２と頂点３５との間の長さは３７．０ｍｍ、頂点３３と頂点３４との間の長さは７．０ｍｍ、頂点３３と端部１３３Ａとの間の長さは２２．０ｍｍ、折り曲げ部１３３と端部１３４との間のＹ軸方向の長さは６．０ｍｍである。また、折り曲げ部１３３と端部１３４との間の線路のＸ軸方向の幅は７．５ｍｍ、線路３７の幅は２．０ｍｍである。

また、無給電素子１３０の端部１３１から折り曲げ部１３２を経て、折り曲げ部１３３の手前までのＬ字型の線路の線幅は、１．０ｍｍである。また、頂点３５と端部１３３Ａとの間のＸ軸方向のギャップは、１．０ｍｍ、スリット４０のＹ軸方向の幅は１．０ｍｍ、スリット４０のＸ軸方向の長さは、５９ｍｍである。

また、図６に示すように、折り曲げ部１１２と分岐部２１３との間の線路の長さは０．７ｍｍ、折り曲げ部１１２と２１６との間の線路の長さは９．０ｍｍ、折り曲げ部１１２と２１６との間の線路の幅は２．５ｍｍである。

また、分岐部２１３と分岐部２１８との間の線路の長さは３４．５ｍｍ、分岐部２１３と分岐部２１８との間の線路の幅は２．０ｍｍ、折り曲げ部２１６と２１７との間の線路の幅は２．０ｍｍ、スロット２１９のＹ軸方向の幅は４．３ｍｍである。

また、分岐部２１８と端部１１４との間の線路の長さは２．５ｍｍ、分岐部２１８と折り曲げ部１２２との間の線路の長さは２５．０ｍｍ、折り曲げ部１２２と１２３との間の線路の長さは６．０ｍｍ、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路の長さは１５．０ｍｍである。

また、図７に示すように、放射素子２１０とグランドプレーン３０とのＺ軸方向の間隔は、３．２ｍｍである。

以上のように、Ｘ軸方向が６０ｍｍ、Ｙ軸方向がグランドプレーン３０の大きさとして９ｍｍに限られているスペースでは、放射素子１２０の先端を折り曲げ部１２３から開放端１２４に向けて折り曲げることが有効的である。また、無給電素子１３０の先端を折り曲げ部１３３から開放端１３４に向けて折り曲げることが有効的である。

図８は、アンテナ装置２００のＳ１１パラメータの周波数特性を示す図である。Ｓ１１パラメータの周波数特性は、アンテナ装置２００のモデルを用いた電磁界シミュレーションによって得られたものである。電磁界シミュレーションは、給電点１１５とグランドプレーン３０の間に整合回路は設けずに行った。

ここでは、一例として、Ｓ１１パラメータの値の評価基準を−５ｄＢとし、−５ｄＢ以下の帯域がアンテナ装置２００の通信可能な領域であるものとして評価を行う。

図８に示すように、約０．８５ＧＨｚ〜約１．０５ＧＨｚ（ｆ１）、約１．５５ＧＨｚ〜約１．７ＧＨｚ（ｆ２）、約２．０ＧＨｚ〜約２．２ＧＨｚ（ｆ３）、約２．６ＧＨｚ〜約２．８ＧＨｚ（ｆ４）の４つの帯域で、−５ｄＢ以下の値が得られた。

図９は、アンテナ装置２００のＳ１１パラメータの周波数特性と、実施の形態１のアンテナ装置１００のＳ１１パラメータの周波数特性とを比較して示す図である。

図９に示すように、アンテナ装置２００では、実施の形態１のアンテナ装置１００に比べて、約２．１ＧＨｚ以上の帯域でＳ１１パラメータの値が低下しており、約２．６ＧＨｚ〜約２．８ＧＨｚ（ｆ４）が得られたことが分かる。

図１０は、アンテナ装置２００のトータル効率(Total Efficiency)の周波数特性を示す図である。トータル効率は、アンテナ装置２００が装着された電子機器の特性を表しており、給電点１１５とアンテナ装置２００のインピーダンスとの整合損失を含んでいる。

図１０に示すように、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４において、ピークが得られており、共振周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４で通信を行えることが確認できた。

図１１乃至図１４は、それぞれ、放射素子２１０、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。図１１乃至図１４の（Ａ）、（Ｂ）には、図５、図６と同様の放射素子２１０、放射素子１２０、無給電素子１３０、及びグランドプレーン２０、３０を示す。

ここでは、電磁界シミュレーションによって得られた電流経路について説明する。ここでは、通信周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４をそれぞれ、０．９ＧＨｚ、１．６ＧＨｚ、２．２ＧＨｚ、２．５ＧＨｚに設定した。

図１１に示すように、放射素子２１０を用いた通信周波数ｆ１（０．９ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、給電点１１５から、放射素子２１０を経て、接地端１１１、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２まで電流が流れることが確認できた。

従って、実施の形態のアンテナ装置２００では、通信周波数ｆ１用に、給電点１１５から、放射素子２１０を経て、接地端１１１、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至る電流経路が得られることが確認できた。

給電点１１５から、放射素子２１０を経て、接地端１１１、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至る経路は、通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定されている。

また、図１２に示すように、通信周波数ｆ２（１．６ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の端部１２１と開放端１２４の間の線路と、頂点３６から線路３７を経て無給電素子１３０の端部１３４Ａに至る線路とで電流経路が得られることが確認できた。

この結果から、放射素子１２０、線路３７、及び無給電素子１３０は、通信周波数ｆ２（１．６ＧＨｚ）でダイポールアンテナとして機能することが確認できた。

また、図１３に示すように、通信周波数ｆ３（２．２ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の端部１２１と開放端１２４の間の線路で電流経路が得られることが確認できた。

この結果から、放射素子１２０は、通信周波数ｆ３（２．２ＧＨｚ）でモノポールアンテナとして機能することが分かった。

また、図１４に示すように、通信周波数ｆ４（２．５ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の開放端１２４から、放射素子１２０、放射素子２１０の折り曲げ部２１６及び２１７、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３１から頂点３４までの経路で電流経路が得られることが確認できた。

この結果から、放射素子１２０の開放端１２４から、放射素子１２０、放射素子２１０の折り曲げ部２１６及び２１７、接地端１１１、グランドプレーン３０の頂点３１から頂点３４までの経路の長さを通信周波数ｆ４の波長λ_４の５／４倍の長さに設定することにより、通信周波数ｆ４の５倍高調波で通信可能なアンテナが得られることが分かった。

図１５は、ファントム１を利用したシミュレーションモデルを示す図である。

ここでは、電磁界シミュレーションによって、比較用のアンテナ装置２とアンテナ装置２００によって発生されるＳＡＲの分布を分析した。なお、他の図と共通のＸＹＺ座標系を用いる。

ファントム１は、生体組織の電気特性（誘電率及び導電率）と等価な電気特性を有する模擬人体である。ここでは、一例として、ファントム１のＸ軸方向の長さを６００ｍｍ、Ｙ軸方向の長さを４００ｍｍ、Ｚ軸方向の長さを２００ｍｍに設定した。ファントム１は、直方体状のものである。

比較用のアンテナ装置２は、アンテナ装置２００の放射素子１２０、放射素子２１０、無給電素子１３０、及びグランドプレーン３０の代わりに、モノポールアンテナ３を含む。すなわち、比較用のアンテナ装置２は、モノポールアンテナ３とグランドプレーン２０を含む。

モノポールアンテナ３の長さは、通信周波数ｆ１（０．９ＧＨｚ）、通信周波数ｆ２（１．５ＧＨｚ）、通信周波数ｆ３（２．２ＧＨｚ）、及び通信周波数ｆ４（２．５ＧＨｚ）の各周波数でのシミュレーションを行うにあたり、１／４波長に設定した。

また、図１５に示すように、アンテナ装置２をファントム１からＺ軸方向に１ｍｍ離して配置した。また、アンテナ装置２００についても同様に、ファントム１からＺ軸方向に１ｍｍ離して配置してシミュレーションを行った。

また、通信周波数ｆ１（０．９ＧＨｚ）では、ファントム１の比誘電率を５５．２、導電率を０．９７Ｓ／ｍ、密度を１００ｋｇ／ｍ^３に設定した。通信周波数ｆ２（１．５ＧＨｚ）では、ファントム１の比誘電率を５４．０、導電率を１．２０Ｓ／ｍに設定した。通信周波数ｆ３（２．２ＧＨｚ）及び通信周波数ｆ４（２．５ＧＨｚ）では、ファントム１の比誘電率を５３．３、導電率を１．５２Ｓ／ｍに設定した。

また、給電点１１５に入力する電力は、すべての通信周波数ｆ１〜ｆ４において、２１．５ｄＢｍ、に設定してＳＡＲを測定した。

図１６は、ファントム１を利用したシミュレーション結果を示す図である。

図１６では、周波数、アンテナ（の種類）、ＳＡＲの値（１０ｇ平均（Ｗ／ｋｇ））、低減率を示す。アンテナの種類では、アンテナ装置２００を低ＳＡＲと記し、比較用のアンテナ装置２をモノポールと記す。低減率は、比較用のアンテナ装置２に対する、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）のＳＡＲの値（１０ｇ平均（Ｗ／ｋｇ））の割合を表す。

図１６の（Ａ）に示すように、０．９ＧＨｚ（ｆ１）の場合には、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）のＳＡＲの値が０．４３、モノポールのアンテナ装置２のＳＡＲの値が１．２０であり、低減率は６４．１％であった。

図１６の（Ｂ）に示すように、１．５ＧＨｚ（ｆ２）の場合には、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）のＳＡＲの値が１．６３、モノポールのアンテナ装置２のＳＡＲの値が２．８４であり、低減率は４２．６％であった。

図１６の（Ｃ）に示すように、２．２ＧＨｚ（ｆ３）の場合には、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）のＳＡＲの値が３．１６、モノポールのアンテナ装置２のＳＡＲの値が４．４１であり、低減率は２８．３％であった。

図１６の（Ｄ）に示すように、２．５ＧＨｚ（ｆ４）の場合には、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）のＳＡＲの値が４．１８、モノポールのアンテナ装置２のＳＡＲの値が５．０５であり、低減率は１７．２％であった。

以上のように、低ＳＡＲアンテナ（アンテナ装置２００）は、各通信周波数ｆ１〜ｆ４のモノポールアンテナに対して、ＳＡＲの値が大幅に低減されることが確認できた。

図１７は、実施の形態２の第１変形例によるアンテナ装置２００Ａを示す図である。アンテナ装置２００Ａの放射素子２１０Ａは、接地端１１１、折り曲げ部１１２、折り曲げ部２１３Ａ、及び端部２１４Ａを有する。

放射素子２１０Ａは、図３に示す放射素子２１０のスロット２１９を埋めた構成を有する。換言すれば、放射素子２１０Ａは、実施の形態１の放射素子１１０の折り曲げ部１１３と端部１１４との間の線幅を拡げた構成を有する。

図１８は、実施の形態２のアンテナ装置２００と、第１変形例のアンテナ装置２００ＡのＳ１１パラメータを示す図である。

図１８に示すように、アンテナ装置２００のＳ１１パラメータと、変形例のアンテナ装置２００ＡのＳ１１パラメータとは、すべての周波数帯域で略同じ値を示した。

このことから、スロット２１９を設けない場合でも同様の通信周波数ｆ４が得られ、放射素子２１０Ａは、実施の形態１の放射素子１１０に比べて通信周波数ｆ４の５倍高調波の電流を増やすことができることが分かった。

以上、実施の形態２の第１変形例によれば、４バンドのマルチバンド化に適したアンテナ装置２００Ａを提供することができる。

図１９は、実施の形態２の第２変形例によるアンテナ装置２００Ｂを示す図である。アンテナ装置２００Ｂの放射素子２１０Ｂは、接地端１１１Ｂ、折り曲げ部１１２Ｂ、折り曲げ部１１３、端部１１４、及び分岐素子２１５Ｂを有する。

放射素子２１０Ｂは、図１に示す放射素子１１０に、折り曲げ部１１３から分岐する分岐素子２１５Ｂを追加し、図１に示す放射素子１１０の接地端１１１及び折り曲げ部１１２の位置を接地端１１１Ｂ及び折り曲げ部１１２Ｂに変更したものである。

このため、図１に示す放射素子１１０の接地端１１１と折り曲げ部１１２との間の線路の位置は、接地端１１１Ｂと折り曲げ部１１２Ｂとの間の線路に移動している。

分岐素子２１５Ｂの折り曲げ部１１３から先端までの長さは、通信周波数ｆ４の波長λ_４の１／４に設定されている。分岐素子２１５Ｂは、モノポールアンテナとして機能する。

図２０乃至図２３は、アンテナ装置２００Ｂの各部の寸法を示す図である。

図２０乃至図２３に示す放射素子２１０Ｂでは、接地端１１１は、グランドプレーン３０のＸ軸負方向側の端部からＺ軸正方向に立ち上がっており、折り曲げ部１１２ＢでＸ軸正方向に折り曲げられている。図２０乃至図２３に示す放射素子２１０Ｂでは、図１９に示す折り曲げ部１１３は存在せず、折り曲げ部１１２Ｂから端部１１４に伸延する線路と、分岐素子２１５Ｂとに分かれている。図２０乃至図２３に示すような放射素子２１０Ｂでも、図１９に示す放射素子２１０Ｂと同様に機能する。

図２０に示すように、折り曲げ部１１２Ｂから分岐素子２１５ＢのＹ軸正方向側の端部までのＹ軸方向の長さは８．１ｍｍ、分岐素子２１５ＢのＸ軸正方向側の長さは１７．０ｍｍ、折り曲げ部１１２Ｂと分岐素子２１５Ｂとを接続する線路の幅は２．０ｍｍである。また、折り曲げ部１１２Ｂと端部１１４との間の線路と、分岐素子２１５ＢとのＹ軸方向の間隔は１．０ｍｍ、折り曲げ部１１２Ｂと端部１１４との間の線路の幅は３．０ｍｍ、折り曲げ部１１２Ｂと端部１１４との間の線路と辺Ｌ２との平面視でのＹ軸方向の間隔は１．５ｍｍである。

また、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路の幅は２．５ｍｍ、折り曲げ部１２２と１２３との間の線路の長さは７．５ｍｍ、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路の長さは１１．５ｍｍ、端部１２１と折り曲げ部１２２との間の線路と、折り曲げ部１２３と開放端１２４との間の線路との間隔は、２．５ｍｍである。

また、図２１に示すように、グランドプレーン２０及び３０の寸法は、折り曲げ部１３２と折り曲げ部１３３との間の線路の幅が２．０ｍｍになったこと以外は、図５に示すグランドプレーン２０及び３０の寸法と同様である。

また、図２２に示すように、接地端１１１Ｂと折り曲げ部１１２Ｂとの間の線路のＺ軸方向の長さは３．２ｍｍ、Ｙ軸方向の幅は３．０ｍｍ、放射素子２１０Ｂとグランドプレーン３０とのＺ軸方向の間隔は、３．２ｍｍである。

また、ここでは、図２３に示すように、放射素子２１０Ｂ及び放射素子１２０と、グランドプレーン３０との間に、誘電体５０を挿入した。誘電体５０の比誘電率は、２．３である。

図２４乃至図２７は、それぞれ、放射素子２１０Ｂ、放射素子１２０、及び無給電素子１３０の電流経路を説明する図である。ここでは、電磁界シミュレーションによって得られた電流経路について説明する。ここでは、通信周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４をそれぞれ、０．９ＧＨｚ、１．６ＧＨｚ、２．２ＧＨｚ、２．５ＧＨｚに設定した。

図２４に示すように、放射素子２１０Ｂを用いた通信周波数ｆ１（０．９ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、給電点１１５から、放射素子２１０Ｂを経て、接地端１１１Ｂ、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２まで電流が流れることが確認できた。

従って、実施の形態のアンテナ装置２００では、通信周波数ｆ１用に、給電点１１５から、放射素子２１０Ｂを経て、接地端１１１Ｂ、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至る電流経路が得られることが確認できた。

給電点１１５から、放射素子２１０Ｂを経て、接地端１１１Ｂ、グランドプレーン３０、及び接続部２３Ａを経て、頂点２２に至る経路は、通信周波数ｆ１の波長λ_１の１／２（λ_１／２）に設定されている。

また、図２５に示すように、通信周波数ｆ２（１．６ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の端部１２１と開放端１２４の間の線路と、頂点３６から線路３７を経て無給電素子１３０の端部１３４Ａに至る線路とで電流経路が得られることが確認できた。

また、図２６に示すように、通信周波数ｆ３（２．２ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の端部１２１と開放端１２４の間の線路で電流経路が得られることが確認できた。

また、図２７に示すように、通信周波数ｆ４（２．５ＧＨｚ）での通信では、太実線の矢印で示すように、放射素子１２０の折り曲げ部１１３から分岐素子２１５Ｂの先端までの経路で電流経路が得られることが確認できた。

この結果から、放射素子１２０の折り曲げ部１１３から分岐素子２１５Ｂの先端までの経路の長さを通信周波数ｆ４の波長λ_４の１／４に設定することにより、分岐素子２１５Ｂが通信周波数ｆ４で通信可能なモノポールアンテナになることが分かった。

以上、実施の形態２の第２変形例によれば、４バンドのマルチバンド化に適したアンテナ装置２００Ｂを提供することができる。

以上、本発明の例示的な実施の形態のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
端辺を有する第１グランドプレーンと、
前記端辺に沿って配設され、第１端と第２端とを備える第１辺と、前記第１辺の前記第１端及び前記第２端からそれぞれ平面視で前記端辺から離間する方向に伸延する第２辺及び第３辺と、前記第２辺及び前記第３辺を繋ぐ第４辺と、前記第４辺側で前記第３辺よりも前記第２辺側の第５辺までの矩形領域が切り欠かれる切り欠き部とを有する、第２グランドプレーンであって、前記第１辺の前記第２端が前記第１グランドプレーンに接続されることにより、平面視で、前記第１グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、第２グランドプレーンと、
前記第１端の近傍で前記第２グランドプレーンに接続される接地端から前記第２グランドプレーンに対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記第３辺に沿って平面視で前記第１グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
前記第２端から前記第３辺に沿って前記矩形領域内を伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記矩形領域内を前記第４辺に沿って前記第２辺に向かって伸延する第２無給電線路とを有する無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記第２グランドプレーンで前記給電点に対応するグランド電位点から前記無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第２通信周波数よりも高い第３通信周波数における四半波長に設定される、アンテナ装置。
（付記２）
前記第１放射素子の前記第２線路の線幅は、前記第１線路の線幅と、前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の線幅とよりも広い、付記１記載のアンテナ装置。
（付記３）
前記第１放射素子の前記第２線路は、前記第２線路の伸延方向に配設される、１又は複数のスロットを有する、付記２記載のアンテナ装置。
（付記４）
前記第１放射素子は、前記第１線路と前記第２線路の接続点から分岐し、前記第２線路に対して平面視で前記第１グランドプレーンとは反対側において、前記第２線路に沿って伸延する、分岐素子をさらに有し、前記分岐素子の前記接続点から先端までの長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、付記１又は２記載のアンテナ装置。
（付記５）
前記第２放射素子は、前記第４線路の先端側に、前記第１グランドプレーンから離間する方向から前記第４辺に沿って折れ曲がり、前記第２辺に向かって伸延する延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記延長線路の端部から前記給電点までの長さと、前記第２グランドプレーンで前記給電点に対応するグランド電位点から前記無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路と、前記延長線路を含む前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数における四半波長に設定される、付記１乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記６）
前記無給電素子は、前記第２無給電線路の先端側に、前記矩形領域内を前記第２辺に向かう方向から前記第５辺に沿って折れ曲がり、前記第１辺に向かって伸延する無給電延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド電位点から前記無給電素子の前記無給電延長線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記無給電延長線路の線幅は、前記第２無給電線路のうちの前記無給電延長線路よりも手前側の線路の線幅よりも広い、付記１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
（付記７）
前記第２グランドプレーンと、前記第１放射素子の前記第２線路との間に配設される、誘電体をさらに含む、付記１乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。
(付記８)
前記第１放射素子と前記第２放射素子の前記第２グランドプレーンに対する高さは等しい、付記１乃至７のいずれか一項記載のアンテナ装置。

１０金属板
１００アンテナ装置
２０グランドプレーン
２１、２２、２３、２４頂点
３０グランドプレーン
３１、３２、３３、３４頂点
４０スリット
４１、４２端部
１１０放射素子
１１１接地端
１１２、１１３折り曲げ部
１１４端部
１１５給電点
１２０放射素子
１２１端部
１２２、１２３折り曲げ部
１２４端部
１３０無給電素子
１３１端部
１３２、１３３折り曲げ部
１３４開放端
２００アンテナ装置
２１０放射素子
２１３分岐部
２１６、２１７折り曲げ部
２１８分岐部
２１９スロット
２００Ａアンテナ装置
２１０Ａ放射素子
２１３Ａ折り曲げ部
２１４Ａ端部
２００Ｂアンテナ装置
２１０Ｂ放射素子
２１５Ｂ分岐素子

Claims

端辺を有する第１グランドプレーンと、
前記端辺に沿って配設され、第１端と第２端とを備える第１辺と、前記第１辺の前記第１端及び前記第２端からそれぞれ平面視で前記端辺から離間する方向に伸延する第２辺及び第３辺と、前記第２辺及び前記第３辺を繋ぐ第４辺と、前記第４辺側で前記第３辺よりも前記第２辺側の第５辺までの矩形領域が切り欠かれる切り欠き部とを有する、第２グランドプレーンであって、前記第１辺の前記第２端が前記第１グランドプレーンに接続されることにより、平面視で、前記第１グランドプレーンとの間に前記第１端側が開放される開放端を有するスリットを形成する、第２グランドプレーンと、
前記第１端の近傍で前記第２グランドプレーンに接続される接地端から前記第２グランドプレーンに対して起立する第１線路と、前記第１線路に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって前記接地端とは反対の端部まで伸延する第２線路と、前記第２線路の前記端部に設けられる給電点とを有する第１放射素子と、
前記第１放射素子の前記端部に接続され、前記第４辺に沿って前記第３辺に向かって伸延する第３線路と、前記第３線路に接続され、前記第３辺に沿って平面視で前記第１グランドプレーンから離間する方向に伸延する第４線路とを有する第２放射素子と、
前記第２端から前記第３辺に沿って前記矩形領域内を伸延する第１無給電線路と、前記第１無給電線路に接続され、前記矩形領域内を前記第４辺に沿って前記第２辺に向かって伸延する第２無給電線路とを有する無給電素子と
を含み、
前記給電点から、前記第１放射素子、前記接地端、前記第２端、及び前記端辺を経た前記スリットの前記開放端までの長さは、第１通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記第２グランドプレーンで前記給電点に対応するグランド電位点から前記無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の長さは、前記第２通信周波数よりも高い第３通信周波数における四半波長に設定される、アンテナ装置。
前記第１放射素子の前記第２線路の線幅は、前記第１線路の線幅と、前記第２放射素子の前記第３線路及び前記第４線路の線幅とよりも広い、請求項１記載のアンテナ装置。
前記第１放射素子の前記第２線路は、前記第２線路の伸延方向に配設される、１又は複数のスロットを有する、請求項２記載のアンテナ装置。
前記第１放射素子は、前記第１線路と前記第２線路の接続点から分岐し、前記第２線路に対して平面視で前記第１グランドプレーンとは反対側において、前記第２線路に沿って伸延する、分岐素子をさらに有し、前記分岐素子の前記接続点から先端までの長さは、前記第３通信周波数よりも高い第４通信周波数における四半波長に設定される、請求項１又は２記載のアンテナ装置。
前記第２放射素子は、前記第４線路の先端側に、前記第１グランドプレーンから離間する方向から前記第４辺に沿って折れ曲がり、前記第２辺に向かって伸延する延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記延長線路の端部から前記給電点までの長さと、前記第２グランドプレーンで前記給電点に対応するグランド電位点から前記無給電素子の前記第２無給電線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記第２放射素子の前記第３線路と、前記延長線路を含む前記第４線路の長さは、前記第３通信周波数における四半波長に設定される、請求項１乃至４のいずれか一項記載のアンテナ装置。
前記無給電素子は、前記第２無給電線路の先端側に、前記矩形領域内を前記第２辺に向かう方向から前記第５辺に沿って折れ曲がり、前記第１辺に向かって伸延する無給電延長線路を有し、
前記第２放射素子の前記第４線路の端部から前記給電点までの長さと、前記グランド電位点から前記無給電素子の前記無給電延長線路の端部までの長さとの合計の長さは、前記第１通信周波数よりも高い第２通信周波数における半波長に設定され、
前記無給電延長線路の線幅は、前記第２無給電線路のうちの前記無給電延長線路よりも手前側の線路の線幅よりも広い、請求項１乃至５のいずれか一項記載のアンテナ装置。
前記第２グランドプレーンと、前記第１放射素子の前記第２線路との間に配設される、誘電体をさらに含む、請求項１乃至６のいずれか一項記載のアンテナ装置。